[发明专利]一种基于车辆平均延误的大型停车场出入口拥堵研判方法

权利要求书

1.一种基于车辆平均延误的大型停车场出入口拥堵研判方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选择总泊位数超过300个的停车场作为研究目标，进行外业调查，拍摄连续多日的出入口交通量视频；

步骤2、根据步骤1中交通量视频，获取各种类型车辆不同路径下的交通量数据，并基于车辆类型，选择相应的车辆平均延误模型，进行参数标定；

步骤2中所述的车辆平均延误模型的计算公式如下：

(3.1)停车场到达车辆平均延误模型表达式为：

(3.1.1)入口闸机延误

(3.1.2)第二车道进入停车场车辆平均延误

(3.1.3)停车场到达车辆的平均延误

其中，为停车场第i个入口到达车辆通过入口闸机的平均延误，单位为s；为停车场第i个入口闸机服务率，单位为pcu/h；为停车场到达第i个入口交通量，单位为pcu/h；为第二车道进入停车场第i个入口车辆的平均延误，单位为s；为停车场第i个出入口附近道路第一车道交通量，单位为pcu/h；为第一车道进入停车场第i个入口交通量，单位为pcu/h；为第二车道到达停车场第i个入口车辆的临界间隙，单位为s；为第二车道进入停车场第i个入口交通量，单位为pcu/h；为第二车道到达停车场第i个入口车辆的随车时间，单位为s；为第二车道车辆穿越第一车道进入停车场第i个入口的通行能力修正系数；为停车场第i个入口到达车辆的平均延误，单位为s；为停车场第i个入口到达车辆的固定延误，单位为s；nⁱ为停车场第i个出入口附近道路的车道数；i为出入口序号；

(3.2)停车场离开车辆平均延误模型表达式为：

(3.2.1)出口闸机延误

(3.2.2)离开车辆驶入道路延误

(3.2.3)停车场离开车辆的平均延误

其中，为停车场第i个出口离开车辆通过出口闸机的平均延误，单位为s；为停车场第i个出口闸机服务率，单位为pcu/h；为停车场第i个出口离开交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出口离开车辆驶入道路第一车道的平均延误，单位为s；为停车场第i个出口附近道路的第一车道交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出口离开车辆驶入道路第一车道的临界间隙，单位为s；为停车场第i个出口离开车辆的跟随时间，单位为s；为停车场第i个出口离开车辆驶入第一车道的通行能力修正系数；为停车场第i个出口离开车辆的平均延误，单位为s；为停车场第i个出口离开车辆的固定延误，单位为s；i为出入口序号；

(3.3)道路车辆平均延误模型表达式为：

(3.3.1)第一车道车辆因停车场离开车辆产生的延误

(3.3.2)第一车道车辆因第二车道车辆穿越产生的延误

(3.3.3)第二车道车辆排队等待进入停车场的平均延误

(3.3.4)道路车辆的平均延误

其中，为停车场第i个出入口附近道路的第一车道车辆受停车场离开车辆影响产生的平均延误，单位为s；为停车场第i个出口离开交通量，单位为pcu/h；为第一车道车辆驶入与停车场第i个出口冲突区的临界间隙，单位为s；为受停车场第i个出口离开车辆影响的第一车道交通量，单位为pcu/h；为第一车道车辆驶入与停车场第i个出口冲突区的跟随时间，单位为s；为第一车道驶入与停车场第i个出口冲突区的通行能力修正系数；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道道路车辆的跟随时间，单位为s；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道车辆受第二车道通过产生的平均延误，单位为s；为第二车道进入停车场第i个入口的交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道车辆驶入与第二车道车辆通过的冲突区的临界间隙，单位为s；为受第二车道车辆影响的停车场第i个出入口附近道路的第一车道交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道车辆驶入与第二车道车辆通过的冲突区的跟随时间，单位为s；为停车场第i个出入口附近道路的第一车道驶入与第二车道车辆通过的冲突区的通行能力修正系数；为停车场第i个出入口附近道路的第二车道车辆等待前方车辆寻找可接受间隙进入停车场的连同排队延误，单位为s；为第一车道进入停车场第i个入口的交通量，单位为pcu/h；为第二车道到达停车场第i个入口车辆的临界间隙，单位为s；为第二车道到达停车场第i个入口车辆的随车时间，单位为s；为进入停车场第i个入口的第二车道车辆穿越第一车道的通行能力修正系数；为停车场第i个出入口附近道路车辆的平均延误，单位为s；为停车场第i个出入口附近道路的总交通量，单位为pcu/h；为停车场第i个出入口附近道路的第二车道交通量，单位为pcu/h；nⁱ为停车场第i个出入口附近道路的车道数；i为出入口序号；

步骤2中所述的参数标定方法包括：

(4.1)对外业调查拍摄视频进行观测统计，记录每辆车通过设定始终点的视频帧数差值，计算车辆通行时间，取所有车辆的通过时间最小值为无延误通行时间，其他车辆的通行时间与无延误通行时间的差值为车辆实测延误值，统计拍摄时段内每个时间间隔内的停车场到达车辆、离开车辆和道路车辆的平均延误时间；

(4.2)对外业调查拍摄视频进行观测统计，统计拍摄时段内每个时间间隔内的各种类型车辆不同路径下的交通量，转化为小时交通量；

(4.3)基于多组车辆平均延误时间和各种类型车辆不同路径下的交通量，利用数学分析软件标定延误模型参数；

步骤3、预测各类道路未来总交通量，分析其在不同路径下的交通量组成变化范围，以15分钟为间隔，将交通量换算为小时交通量，形成各种类型车辆不同路径下的交通量统计表；

步骤4、根据已标定的车辆平均延误模型，以及步骤3中分析的在不同路径下的交通量组成变化范围，计算各类车辆的平均延误时间取值范围，与发生拥堵时的车辆平均延误阈值进行比较，当平均延误时间大于等于平均延误阈值即判定发生拥堵，平均延误时间小于平均延误阈值即判定未发生拥堵；

步骤4中所述的发生拥堵时的车辆平均延误阈值，包括：

(5.1)停车场出入口到达车辆：到达车辆平均延误≤20s，判断为畅行；到达车辆平均延误20～40s，判断为拥挤；到达车辆平均延误≥40s，判断为拥堵；

(5.2)停车场出入口离开车辆：离开车辆平均延误≤25s，判断为畅行；离开车辆平均延误25～50s，判断为拥挤；离开车辆平均延误≥50s，判断为拥堵；

(5.3)道路车辆：三车道及以上道路车辆平均延误≤5s，二车道及以下道路车辆平均延误≤10s，判断为畅行；三车道及以上道路车辆平均延误5～10s，二车道及以下道路车辆平均延误10～20s，判断为拥挤；三车道及以上道路车辆平均延误≥10s，二车道及以下道路车辆平均延误≥20s，判断为拥堵；

步骤5、判断每个时段的拥堵程度变化范围，确定是否存在可调节的拥堵时段，以及确定调节策略。

2.根据权利要求1所述的一种基于车辆平均延误的大型停车场出入口拥堵研判方法，其特征在于，步骤2中所述的各种类型车辆不同路径下的交通量，包括停车场到达交通量、停车场离开交通量、道路总交通量、第一车道交通量、第二车道交通量、第一车道进入停车场交通量、第二车道进入停车场交通量、受停车场离开车辆影响的第一车道交通量、受第二车道车辆影响的第一车道交通量。